電機學(xué)試題題庫

《電機學(xué)》試卷（A1）

班級姓名__________座號得分

一、填空題（總共40分）

1（3分）、四極交流電動機電樞有36槽，則槽矩角大小應(yīng)為為（電

角度），每極每相槽數(shù)q=」槽，極距T=9槽。

2（2分）、單層繞組的特點；根據(jù)端線連接不同，

單層繞組可分為鏈式、交叉式、同心式三種

繞組型式。

3（5分）、三相對稱繞組通入三相對稱電流iA=V2Isincot,ie=V2Isin

（cot+12O°）,ic=Voisin（cot-120°）,合成磁動勢的性質(zhì)是,轉(zhuǎn)向

是從的繞組軸線轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向。若自色=50Hz,

In

電機是六極的，磁動勢轉(zhuǎn)速r/min,cot=120。瞬間，磁動勢最大幅

值在軸線處。

4、（2分）、水輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)速低、極數(shù)多，轉(zhuǎn)子采用結(jié)構(gòu)；汽

輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)速高、極數(shù)少，轉(zhuǎn)子采用結(jié)構(gòu)。

5（3分）、同步電機電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于負載電流的大小和，當

I滯后Eo90°（v=90°）時，產(chǎn)生電樞反應(yīng)，對磁極磁動勢起作

用。

6（2分）、同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行，若要改變同步發(fā)電機輸出的有功

功率應(yīng)調(diào)節(jié)，若要改變同步發(fā)電機輸出的無功功

率應(yīng)調(diào)節(jié)O

7（3分）、同步發(fā)電機對稱運行時的主要變量有、

、三種。

8（2分）、同步發(fā)電機帶感性負載運行時，端電壓隨負載電流增大而，

其原因是o

9（3分）、三相感應(yīng)電動機電磁轉(zhuǎn)矩Tem與電壓U的關(guān)系是,

三相感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子回路電阻增大時，最大電磁轉(zhuǎn)矩（不變、增大、減

小），起動轉(zhuǎn)矩（不變、增大、減小）。

10（4分）、一臺四極感應(yīng)電動機，PN=28KW,UN=380V,COSON=0.88,

HN=90%,定子為△接法，則額定電流IN=A,：直接起動時，起動

電流IstA=6I|N，則Y--△起動時，起動電流Isty=Ao

11（4分）、一臺50Hz,八極三相感應(yīng)電動機，額定轉(zhuǎn)差率SN=0.04,則額

定轉(zhuǎn)速皈=轉(zhuǎn)/分；若n=700轉(zhuǎn)/分，則電動機處于運行

狀態(tài)。

12（2分）、改變電容分相式單相感應(yīng)電機轉(zhuǎn)動方向的方法：

和O

13（2分）、同步調(diào)相機的實質(zhì)是空載運行的,過激勵時將向

電網(wǎng)輸送無功功率。

14（4分）感應(yīng)電動機的調(diào)速方法有、和

三種。

二、計算題（共60分）

1（14分）、一臺三相八極感應(yīng)電動機，PN=260KW,UN=380V,f=50Hz,

〃N=722轉(zhuǎn)/分，過載倍數(shù)K“=2.13,試求：①同步轉(zhuǎn)速由；②額定轉(zhuǎn)矩TN和最

大轉(zhuǎn)矩Tmax；③產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率Sm；④當轉(zhuǎn)差率S=0.02時的電磁轉(zhuǎn)矩

Tem?

2、一臺三相六極感應(yīng)電機，50Hz,當定子繞組加額定電壓，轉(zhuǎn)子繞組開路

時的每相感應(yīng)電動勢為110V。設(shè)電機額定運行時的轉(zhuǎn)速心=960r/min,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)

向與旋轉(zhuǎn)磁場相同，問：（1）此時電動機運行在什么狀態(tài)？（2）此時轉(zhuǎn)子每相

電勢當，為多少？（忽略定子漏阻抗壓降影響）。（3）轉(zhuǎn)子參數(shù)

Z2S=0.5Q,額定運行時轉(zhuǎn)子電流八是多少？

3（10分）、一臺凸極式同步發(fā)電機，Pw=72500KW,Uw=10.5KV,Y接法，

COS（pN=0.8（滯后），已知力/=1,%1=0.554,?0,試求在額定負載下運

行時發(fā)電機的材、〃、（及品為多少？

4（14分）、一臺并聯(lián)于電網(wǎng)的汽輪發(fā)電機，其額定數(shù)據(jù)為：SN=31250kVA,

UN=10500V,COS①N=0.8（滯后），繞組Y接。若Ra=0,xt=7Q,試求：①發(fā)

電機額定運行時的功率角。N，電磁功率PemN及靜態(tài)過載能力kM；②發(fā)電機輸

出的有功功率不變，若將勵磁電流加大10%,其Pem、COS①和I將變?yōu)槎?/p>

少？

5、(12分)某工廠變電所變壓器容量為2000kVA,該廠電力設(shè)備消耗的總

功率為1200kW,COS①=0.65(滯后)。由于生產(chǎn)發(fā)展，欲新添一臺400kW,COS

①=0.8(超前)，nN=95%的同步電動機，問當電動機處于額定運行狀態(tài)時，全

廠的功率因數(shù)為多少？變壓器過載否？

標準答案

一、填空題

"上迎=20。；ZZ

1、=3(槽)9(槽)

ZImP2F

2、每槽只有一個線圈邊，線圈數(shù)等于槽數(shù)一半；鏈式繞組、交叉式繞組、同心

式繞組。

3、圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢，電流超前相，電流滯后相，1000,B相繞組。

4、凸極，隱極。

5、性質(zhì)，直軸，去磁。

6、原動機的輸入功率，勵磁電流。

7、電樞端電壓U,電樞電流I,勵磁電流If,功率因數(shù)。

8、降低，電樞反應(yīng)起去磁作用和電樞繞組壓降。

9、與U1平方成，不變，增大。

28000

10、/1N=43.5⑷

#)UNCOS(PEN73x380x0.88x0.9

IstY=Ist/3=6IiN/3=43.5X2=87(A)

11、nN=(1-SN)m=(1-0.04)X750=720(轉(zhuǎn)/分)

S=(n,-n)/m=(750-700)/750=0.067電動機運行狀態(tài)。

12、將電容改串接另一繞組，將任一繞組的首末端對調(diào)連接。

13、電動機，感性。

14、變極調(diào)速，變頻調(diào)速，改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

二、計算題

1、解：①nN=722轉(zhuǎn)/分，貝IJ5=750轉(zhuǎn)/分或ni=60f/p=60X50

+4=750轉(zhuǎn)/分

②TN=9550PN/nN=9550X260/722=3439(N?m)

Tmax=kmTN=2.13X3439=7325.2(N,m)

③SN=(ni-nN)/n1=(750—722)/750=0.0373

22

Sm=SN(km+Vkm-D=0.0373(2.13+V2.13-1)

=0.15

(4)Tem=2Tmax/(Sm/S+S/Sm)=2X7325.2(7.5+0.133)

=1919.4(N?m)

2、解(1)〃]=6?=6。；50_iooo(r/mjn)

5=厘=1900-空=0040<S<l電動機運行狀態(tài)

n1000

(2)E2S=SE2=0.04X110=4.4

(3)I=E2s=44=432(八)

222

汗+嬴。)27O.1+(O.5XO.O4),

3、解：COS(pN=0.8(pN=36.87°

=4983(A)

NCOS。”

/*，J+U*sin。1x0.554+1x0.6

fg〃=fg(e+*)=

”55.27°

/〃=/sin/=4983xsin55.29°=4093.3(A)

Iq=/cos”=4983xcos55.29°=2838.9(A)

Ea*=U*cos(^-p)+/*%/*sin沙=lxcos(55.27°-36.87°)+lxsin55.27°

=1.7705

Eo=E。*xUN=1.7705x10.5x1()3=18.59(KV)(線電動勢)

4、解⑴U36062.2(V)

N=1718.3A

6八

(pN-arccos0.8=36.87°

W=0N+?N=arctg(IN?Xt+U，Sin①N)/(U?COS①N)

=arctg(1718.3X7+6062.2X0.6)/(6062.2X0.8)=72.8°

0N=W-①N=72.8°-36.87°=35.93°

PemN=SNCOSON=31250X0.8=25000(kW)

kM=l/Sin0N=l/Sin35.93°=1.7

②輸出有功功率不變Pem=PemN=25000(kW)

EoSin0N=l.lEoSine

1

e=Sin'(EoSin0N/l.lEo)=Sin(Sin35.93°/l.l)32.24°

E°=J(Ucos?v)2+(1%+Usine")2=16399V

F=(Eo-U)/jxt=(l.lX16399/32.240—6062.2)療7=1901Z-43.7°(A)

Iz=1910A

COSO=COS43.7°=0.723

5、解：電力設(shè)備從電源吸收的有功功率為Pi=1200kW

電力設(shè)備從電源吸收的無功功率為

Qi=PiSin①/COS①=1200XVl-0.6524-0.65=1403kVar

同步電動機從電源吸收的有功功率為P2=PN/nN=4004-0.95=421

Kw

同步電動機從電源吸收的無功功率為

Q2=-PiSin①2/COS①2=-421X0.6:0.8=-315.8kVar

電源提供的總有功功率P=Pi+P2=1200+42l=1621kW

電源提供的總無功功率Q=QI+Q2=1403-315.8=1087.2kVar

電源的視在功功率S=VP2+Q2=V16212+1087.22=1951.8kVA

COSO=P/S=16214-1951.8=0.831(滯后)

S=1951.8kVA<2000kVA,變壓器沒有過載。

《電機學(xué)》試卷（A2）

班級姓名__________座號得分

一、填空題（總共40分）

1（3分）、四極交流電動機電樞有36槽，則槽矩角大小應(yīng)為（電

角度），每極每相槽數(shù)q=槽，極距T=槽。

2（2分）、單層繞組的特點；根據(jù)端線連接不同,

單層繞組可分為、、三種繞組型式。

3（5分）、三相對稱繞組通入三相對稱電流1人=痣Isincot,iB=&Isin（st—

120°）,ic=V2Isin（cot-120°）,合成磁動勢的性質(zhì)是,轉(zhuǎn)動方向是

從的繞組軸線轉(zhuǎn)向的繞組軸線。若

f=co/27r=50Hz,電機是六極的，磁動勢轉(zhuǎn)速ni=r/min,3t=210。瞬間，

磁動勢最大幅值在軸線處。

4、（2分）、水輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)速低、極數(shù)多，轉(zhuǎn)子采用結(jié)構(gòu)；汽

輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)速高、極數(shù)少，轉(zhuǎn)子采用結(jié)構(gòu)。

5（3分）、同步電機電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于負載電流的大小和,當

I滯后Eo90°（w=90°）時，產(chǎn)生電樞反應(yīng)，對磁極磁動勢起

作用。

6（2分）、同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行，若要改變同步發(fā)電機輸出的有功

功率應(yīng)調(diào)節(jié),若要改變同步發(fā)電機輸出的無功功率

應(yīng)調(diào)節(jié)。

7（2分）、同步發(fā)電機對稱運行時的主要變量有、、

、四種。

8（2分）、同步發(fā)電機帶感性負載運行時，端電壓隨負載電流增大

而，

其原因是。

9（3分）、三相感應(yīng)電動機電磁轉(zhuǎn)矩Tem與電壓U1的關(guān)系

是,

三相感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子回路電阻增大時，最大電磁轉(zhuǎn)矩（不變、增大、減

?。?，起動轉(zhuǎn)矩（不變、增大、減小）。

10（4分）、一臺四極感應(yīng)電動機，PN=28KW,UN=380V,COSON=0.88,

HN=90%,定子為△接法，則額定電流I1N=A,；直接起動時，起動

電流Ist.=6IiN，則Y-△起動時，起動電流Isty=Ao

11（4分）、一臺50Hz,八極三相感應(yīng)電動機，額定轉(zhuǎn)差率SN=0.04,則額

定轉(zhuǎn)速nN=轉(zhuǎn)/分；若n=700轉(zhuǎn)/分，則電動機處于運行

狀態(tài)。

12（2分）、改變電容分相式單相感應(yīng)電機轉(zhuǎn)動方向的方法：

和O

13（2分）、直流電動機電樞繞組的作用是產(chǎn)生和，

實現(xiàn)機械能和電能的轉(zhuǎn)換。

14（4分）一臺直流電動機，已知PN=160kW,UN=220V,皈=1500轉(zhuǎn)/分，

nN=90%,則輸入的電功率P|=,額定電流

IN=°

二、計算題（共60分）

1（14分）、一臺三相八極感應(yīng)電動機，PN=260KW,UN=380V,A50HZ,nN=722

轉(zhuǎn)/分，過載倍數(shù)kM=2.13,試求:①同步轉(zhuǎn)速m；②額定轉(zhuǎn)矩TN和最大轉(zhuǎn)矩Tmax；

③產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率Sm；④當轉(zhuǎn)差率S=0.02時的電磁轉(zhuǎn)矩Tem?

2（10分）、一臺三相凸極式同步發(fā)電機，定子繞組Y接法，額定數(shù)據(jù)：

UN=HKV,IN=460A,COS①N=0.8（滯后），已知xd=17Q,xq=9Q,電阻可忽

略不計，試求在額定負載下運行時的Eo為多少？

3（14分）、一臺并聯(lián)于電網(wǎng)的汽輪發(fā)電機，其額定數(shù)據(jù)為：SN=31250kVA,

UN=10500V,COS①N=0.8（滯后），繞組Y接。若Ra=0,xt=7Q,試求：①發(fā)

電機額定運行時的功率角ON，電磁功率PemN及靜態(tài)過載能力kM；②發(fā)電機輸

出的有功功率不變，若將勵磁電流加大10%,其。、Pem、COS①和I將變?yōu)槎?/p>

少？

4、（12分）某工廠變電所變壓器容量為2000kVA,該廠電力設(shè)備消耗的總

功率為1200kW,COS①=0.65（滯后）。由于生產(chǎn)發(fā)展，欲新添一臺400kW,COS

①=0.8（超前），n『95%的同步電動機，問當電動機處于額定運行狀態(tài)時，全

廠的功率因數(shù)為多少？變壓器過載否？

5、(10分)一臺他勵直流發(fā)電機，PN=30kW,UN=230V,弧=1500轉(zhuǎn)/分，

P=2,電樞繞組總導(dǎo)體數(shù)N=572,氣隙每極磁通①=0.017Wb,單疊繞組。求①額

定運行時的電樞感應(yīng)電動勢Eo②額定運行時的電磁轉(zhuǎn)矩Temo

標準答案

一、填空題

1、a=pX360°/Z=2X3600/36=20°q=Z/(6p)=36/(6X2)=3(槽)t=Z/2p=36/4=9

(槽)

2、每槽只有一個線圈邊，線圈數(shù)等于槽數(shù)一半；鏈式繞組、交叉式繞組、同心

式繞組。

3、旋轉(zhuǎn)磁動勢，電流超前相，電流滯后相，1000,B相繞組

4、凸極，隱極。

5、性質(zhì)，直軸，去磁。

6、原動機的輸入功率，勵磁電流。

7、電樞端電壓U,電樞電流I,勵磁電流If,功率因數(shù)。

8、降低，電樞反應(yīng)起去磁作用和電樞繞組壓降。

9、與U1無關(guān)，不變，增大。

10、IIN=PN/(J3UNCOS①NRN)=28000/(1.732X380X0.88X0.9)=43.5(A)

IstY=IstA/3=6I1N/3=43.5X2=87(A)

I、nN=(1-SN)nj=(1-0.04)X750=720(轉(zhuǎn)/分)

S=(n|-n)/m=(750-700)/750=0.067電動機運行狀態(tài)。

12、將電容改串接另一繞組，將任一繞組的首末端對調(diào)連接。

13、感應(yīng)電動勢，電磁轉(zhuǎn)矩。

、

14Pi=PN/nN=160000/0.9=177777.8(W)IN=PI/UN=177777.8/220=808.1(A)o

二、計算題

1、解：①IIN=722轉(zhuǎn)/分，則m=750轉(zhuǎn)/分或ni=60f/p=60X50+4=750轉(zhuǎn)/

分

②TN=9550PN/nN=9550X260/722=3439(N?m)

Tmax=kmTN=2.13X3439=7325.2(N?m)

③SN=(n|-nN)/由=(750—722)/750=0.0373

22

Sm=SN(km+Vkm-1)=0.0373(2.13+V2.13-l)=0.15

(4)Tem=2Tmax/(Sm/S+S/Sm)=2X7325.2(7.5+0.133)=1919.4(Nto)

2、解：U=UN/1.732=11000/1.732=6350V

COS①N=0.8(滯后)則①N=36.87°

W=arctg(IN?xq+U?Sin①N)/(U?COS①N)

=arctg(460X9+6350X0.6)/(6350X0.8)=57.42°

Eo=UCOS(W-①N)+kdSinW

=6350COS(57.42°-36.87°)+460X17XSin57.42°

=5946+6589=12535(V)

3、解：①U=UN/1.732=10500/1.732=6062.2V

I=SN/V3UN=31250000/(1.732X10500)=1718.3A

0>N=COS-10.8=36.87°

W=0N+①N=arctg(IN?xt+U?Sin①N)/(U?COS①N)

=arctg(1718.3X7+6062.2X0.6)/(6062.2X0.8)=72.8°

0N=W一①#72.8°—36.87°=35.93°

PemN=SNCOSON=31250X0.8=25000(kW)

kM=l/Sin0N=l/Sin35.93°=1.7

②輸出有功功率不變Pem=PemN=25000(kW)

EoSin0N=l.lEoSin9

11

0=Sin(EoSinON/l.lEo)=Sin(Sin35.93°/l.l)32.24°

Eo=J(UCOS①N)2+(IA+USin①J

=V(6062.2X0.8)2+(1718.3X7+6062.2X

0.6)2=16399(V)

I=(Eo-U)/jxt=(l.lX16399Z32.24°-6062.2)/j7=1901Z

-43.7O(A)

I=1910A

COSG=COS43.7°=0.723

4、解：電力設(shè)備從電源吸收的有功功率為Pi=1200kW

電力設(shè)備從電源吸收的無功功率為

Qi=P】Sin①/COS①=1200XV1-0.6524-0.65=1403kVar

同步電動機從電源吸收的有功功率為P2=PN/nN=400+0.95=421

Kw

同步電動機從電源吸收的有功功率為

Q2=-PISin①2/COS①2=-421X0.64-0.8=-315.8kVar

電源提供的總有功功率P=P1+P2=1200+421=1621kW

電源提供的總無功功率Q=QI+Q2=1403—315.8=1087.2kVar

電源的視在功功率S=VP2+Q2=V16212+1087.22=1951.8kVA

COS<I>=P/S=1621-rl951.8=0.831(滯后)

S=1951.8kVA<2000kVA,變壓器沒有過載。

5^解：①單疊繞組a=p=2

E=Ce①n=(PN/60a)On=3X572X0.017X15004-604-2=243.1(V)

②IN=PN/UN=30000/230=130.4(A)

Tem=(PN/2"a)①Ia=2X572X0.017X130.4+(2X3.1

《電機學(xué)》試卷（A）

班級姓名座號得分

一、填空題（總共40分）

1、（2分）電機繞組的功用是與磁場有相對運動時產(chǎn)生,

繞組閉路時通過電流，電流與磁場相互作用產(chǎn)生o

2、（3分）、四極交流電動機電樞有36槽，則槽矩角大小應(yīng)為（電

角度），每極每相槽數(shù)q=槽，極距T=槽。

3（2分）、某三相交流電機三相交流繞組接上三相電源后，磁動勢順時針方

向旋轉(zhuǎn)，對調(diào)其中的兩根引出線后再接到電源上，磁動勢為時針旋轉(zhuǎn)，

轉(zhuǎn)速變。

4、（2分）、感應(yīng)電機根據(jù)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同分為轉(zhuǎn)子和

兩種。

5、（4分）一臺三相感應(yīng)電動機額定數(shù)據(jù)為：PN=75KW,nN=975r/min,則

電機的極對數(shù)P=,額定運行時的轉(zhuǎn)差率SN=o

6、（3分）、三相感應(yīng)電動機電磁轉(zhuǎn)矩Tem與電壓山的平方成關(guān)系，

三相感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子回路電阻增大時，最大電磁轉(zhuǎn)矩（不變、增大、減

?。?，起動轉(zhuǎn)矩（不變、增大、減?。?。

7、（6分）、一臺四極感應(yīng)電動機，PN=28KW,UN=380V,COSON=0.88,

HN=90%,定子為△接法，則額定電流IN=A,：直接起動時，起動

電流IS3=6IIN，則Y--△起動時，起動電流IstY=Ao

8、（3分）感應(yīng)電動機的調(diào)速方法有、和

________________________三種。

9、（2分）、改變電容分相式單相感應(yīng)電機轉(zhuǎn)動方向的方法：

和0

10、（2分）同步電機根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不同，磁極結(jié)構(gòu)分為和

______________兩類.

11、（3分）、同步電機電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于負載電流的大小和，

當I滯后EO90°（w=90°）時，產(chǎn)生電樞反應(yīng)，對磁極磁動勢起作

用。

12、（2分）、同步發(fā)電機投入電網(wǎng)并聯(lián)運行的理想條件，、

、、和電壓的波形相同。

13、（2分）、同步發(fā)電機在對稱負載下穩(wěn)定運行時的基本特性有

、及零功率因數(shù)負載特性等。

、三種O

14、（2分）、同步發(fā)電機帶感性負載運行時，端電壓隨負載電流增大而，

其原因是o

15、（2分）、同步調(diào)相機的實質(zhì)是空載運行的,過激勵時將向

電網(wǎng)輸送無功功率。

14

二、計算題（共60分）

1（14分）、一臺三相八極感應(yīng)電動機，￡V=260KW,U,V=380V,450HZ,

〃N=722轉(zhuǎn)/分，過載倍數(shù)K“=2.13,試求：①同步轉(zhuǎn)速??；②額定轉(zhuǎn)矩TN和最

大轉(zhuǎn)矩Tmax；③產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率Sm；④當轉(zhuǎn)差率S=0.02時的電磁轉(zhuǎn)矩

Tem?

2、一臺三相六極感應(yīng)電機，50Hz,當定子繞組加額定電壓，轉(zhuǎn)子繞組開路

時的每相感應(yīng)電動勢為110V。設(shè)電機額定運行時的轉(zhuǎn)速%=960r/min,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)

向與旋轉(zhuǎn)磁場相同，問：（1）此時電動機運行在什么狀態(tài)？（2）此時轉(zhuǎn)子每相

電勢為多少？（忽略定子漏阻抗壓降影響）。（3）轉(zhuǎn)子參數(shù)

&=0.1dZ2S=0.5Q,額定運行時轉(zhuǎn)子電流A是多少?

3（10分）、一臺凸極式同步發(fā)電機，P,v=72500KW,U,v=10.5KV,Y接法，

COS（pN=0.8（滯后），已知％J=l,瑞*=0.554,/???0,試求在額定負載下運

行時發(fā)電機的〃、IQ乙及皖為多少？

4、（14分）一臺隱極同步發(fā)電機并聯(lián)于大電網(wǎng)，已知SN=7500KVA,UN=3150V,

Y接，C0S°N=0.8滯后，％=1.6。，Ra^O,試求：（1）該機運行在額定狀態(tài)時

的電磁功率PcmN，功率角ON，過載能力kM；（2）IN不變，輸出有功功率減半

時的Pem，。及COS9。

5、（12分）某工廠使用多臺感應(yīng)電動機，已知其總輸出功率P=1500KW,平

均效率T!N=70%,平均功率因數(shù)COS①=0.70（滯后）。由于生產(chǎn)發(fā)展又增添了…

臺同步電動機，其額定數(shù)據(jù)為：PN=1000KW,COS①N=0.8（超前），HN=96%O

當同步電動機輸出額定功率時，欲使全廠的功率因數(shù)達到0.9滯后，求同步電動

機運行的功率因數(shù)。

試卷B參考答案

一、填空題

1、感應(yīng)電動勢電磁轉(zhuǎn)矩

2、20°39

3、逆不

4、籠型繞線型

5、32.5%

6、正比不變增加

7、43.5A87A

8、變極調(diào)速變頻調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速

9、將電容改串接另一繞組將任一繞組的首末端對調(diào)連接。

10、隱極式凸極式

11、性質(zhì)，直軸，去磁

12、相序相同頻率相等電壓的大小相同，電壓的相位相同

13、空載特性短路特性

14、降低電樞反應(yīng)起去磁作用和電樞繞組壓降

15、電動機感性

二、計算題

1、解：①nN=722轉(zhuǎn)/分，則n,=750轉(zhuǎn)/分或n(=60f7p=60X50

4-4=750轉(zhuǎn)/分

②TN=9550PN/nN=9550X260/722=3439(N?m)

Tmax=kmTN=2.13X3439=7325.2(N?m)

③SN=(5一肌)/n1=(750-722)/750=0.0373

22

Sm=SN(km+Vkm-1)=0.0373(2.13+V2.13-l)

=0.15

④Tem=2Tmax/(Sm/S+S/Sm)=2X7325.2(7.5+0.133)

=1919.4(N?m)

2、解(1)〃]=61_joo0(//j)

。：=6。；50mn

s=X==2竺=0,04o<s<i電動機運行狀態(tài)

n1000

(2)E2S^SE2=0.04X110=4.4

(3)I-￡/_44__AT.2(A}

2JR?+(S%2)Jo.12+(0.5x0.04)21

3、解：COS(pN=0.8(pN=36.87°

——=4983(4)

73UNcos*“

I%*+U*sin。_1x0.554+1x0.6

tgi//=tg(0+(p)==1.4425

U*cos(p1x0.8

〃=55.27°

/d=/sinv=4983xsin55.29°=4093.3(A)

〃=/cos〃=4983xcos55.29°=2838.9(4)

=U*cos(〃一9)+/*2/sin〃=1xcos(55.27°-36.87°)+lxsin55.27°

=1.7705

3

Eo=&*xUN=1.7705xl0.5xl0=18.59(KV)(線電動勢)

4、解：⑴

R.aO

PemN?P2N=SNcos夕N=7500x0.8=6000(kW)

Up=觸=^^=1818.65(V)

V3A/3

cos(pN=0.8

(pN=36.87°

3

SN7500X10nr,/一、

N=R=~r------=1374.6(A)

EN<3x3150

1374.6x1.6+1818.65x0.6。

"外）=幺盧g---------------------------------------=2.262

Ucos%1818.65x0.8

0+(pN=66.15°

6=66.15°-36.87°=29.3°

11

=2.04

sin。sin29.3°

(2)/加不變，E°也不變

E〃，=g2,w=gx6000=3000(HV)

『FnO

z,

sina=—sin^=—sin29.3°=0.2447

122

ex=14.16°

工2=里8.65*￥=3598.2")

cos(e+e)cos(66.15)

22

^E0+U-2EoUcoc0]

I=---------------------

不

A/3598.22+1818.652-2x3598.2xl818.65xcosl4.16?

=1180(A)

1.6

P3000xlQ3

em==0.466(滯后)

cos%，3(77-3x1180x1818.65

5、解：電動機從電源吸收的有功功率為

片,=C=2142.86ZW

電動機從電源吸收的無功功率為

。］=——sine=2186.15kVar

cos夕

同步電動機從電源吸收的有功功率為

尸：=1=1041.67女W

"N

電源供給的總有功功率為

Pi=P；+片”=3184.53AW

當全廠COS0=0.9滯后時，電源供給的總無功功率為

p

J=---!—sin%=1542.34kVar

cos%

同步電動機從電源吸收的無功功率為

Q"=Qy-2/=-643.8KVar

同步電動機運行時的功率因數(shù)為

cos夕"=/R_=0.851（超前）

/"2

加\+。1

《電機學(xué)》試卷（A4）

班級姓名____________座號得分

一、填空題（每空1分，共18分）

1、一臺三相兩極汽輪發(fā)電機:Qi=60,y『5/6T,采用60°相帶雙層疊繞組，該繞

組的每極每相槽數(shù)，槽距角電角度，線圈節(jié)距槽。

2.一臺三相變壓器的額定電壓U/U2N=10000/400V,繞組為Y/AT1接法，則其

變比為O

3.交流電機采用分布繞組目的是和。

4.變壓器負載運行時，若負載增大，其鐵損為，銅損為0

5.三相異步電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載從基頻向下的變頻調(diào)速時，為了保持磁通不

變，應(yīng)保持的條件。

6.三相異步電動機運行于轉(zhuǎn)差率s=0.02時，電磁功率為10kw,其轉(zhuǎn)子銅損耗

應(yīng)為kw,機械功率應(yīng)為kwo

7.直流電機電樞繞組元件流過的電流是電流，流過正負電刷的電流是

__________電流。

8.頻率為50Hz的二十四極交流電機，其旋轉(zhuǎn)磁勢的同步轉(zhuǎn)速為r/min,

如果頻率降為40Hz,同步轉(zhuǎn)速為r/mino

9.他勵直流電動機的三種電氣制動的方法分別為和

和O

二、選擇題（每題2分，共20分）

1、電壓互感器的副繞組必須牢固接地，副繞組絕對不允許—o

A、短路；B、開路；

2、8極直流電動機采用單波繞組時，并聯(lián)支路數(shù)為—o

A、8；B、4：C、2o

1一s

3、異步電動機等效電路中附加電阻上消耗的功率為一°

A、軸端輸出的機械功率；B、總機械功率；

C、電磁功率；D、輸入功率。

4、三相異步電動機拖動恒轉(zhuǎn)矩負載從基頻向下的變頻調(diào)速時，保持。"力=定值

的條件，是屬于（）調(diào)速。

A、恒轉(zhuǎn)矩；B、恒磁通；C、弱磁；D、功率

5、同步電動機的V型曲線中，以下哪一種說法是正確的o

A、電機處于欠勵時，功率因數(shù)是超前的；

B、電機處于欠勵時，功率因數(shù)是滯后的；

C、電機處于過勵時，功率因數(shù)是滯后的

D、曲線越高，電磁功率越小。

6、以下哪一種起動方法不是三相鼠籠式異步電動機的起動方法。

A、直接起動；B、電抗減壓起動；

C、星形-三角形起動;D、轉(zhuǎn)子串電阻起動。

7、變壓器帶負載運行，隨著負載系數(shù)的不同，效率在變化，獲得最大效率時

有。

A、鐵耗比銅耗大得多；B、鐵耗比銅耗小的多；

C、鐵耗等于銅耗。

8、他勵直流電動機的勵磁和負載轉(zhuǎn)矩不變時，降低電源電壓，電動機穩(wěn)定時的

轉(zhuǎn)速將—

A、上升；B、不變；C、下降。

9、在單相變壓器中，高壓繞組的匝電動勢：

A、大于低壓繞組的匝電動勢；B、等于低壓繞組的匝電動勢；

C、小于低壓繞組的匝電動勢。

10、以下哪一種調(diào)速方法不是三相異步電動機的調(diào)速方法。

A、改變負載的功率因數(shù)B、改變定子繞組的極對數(shù)；

C、改變供電電源的頻率；D、改變電動機的轉(zhuǎn)差率。

三、判斷題（每空1分，共10分）

1、自耦變壓器一二次繞組間不僅有磁的耦合，而且有電的聯(lián)系。（）

2、三相異步電動機當電源頻率及電機參數(shù)不變時，最大電磁轉(zhuǎn)矩與成正比，

而￡與U,無關(guān)（）；

3、同步電動機最基本的特點是轉(zhuǎn)速恒為同步轉(zhuǎn)速%=60"p,不隨負載大小變化。

（）

4、單相變壓器把二次繞組折算到一次繞組，其折算后的電流值是實際值的k倍

（）;

5、在單相變壓器的相量圖上，主磁通電動勢E超前主磁通屯,90。（）;

6、三相異步電機當轉(zhuǎn)子不動時，轉(zhuǎn)子繞組電流的頻率與定子電流的頻率相同

（）;

7、三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子回路串入電阻可以增大起動轉(zhuǎn)矩，串入電阻值

越大，起動轉(zhuǎn)矩也越大（）；

8、兩相對稱繞組，通入兩相對稱交流電流，其合成磁通勢為旋轉(zhuǎn)磁通勢（）；

9、異步電動機運行時，負載增大，轉(zhuǎn)子電流增大（）；

10、一臺直流電動機電刷位于幾何中性線上，如果磁路不飽和，這時電樞反應(yīng)是

增磁（）o

四、如圖所示根據(jù)變壓器的繞組接線圖作出電勢相量圖，并判斷連接組別。（5

分）

五、問答題：（18分）

1、變壓器中主磁通與漏磁通的性質(zhì)有什么不同？變壓器的雁、XK、&.、X,“各

代表什么物理意義？磁路飽和是否對鼠、X“有什么影響？（8分）

2、對稱三相繞組中通對稱的三相電流時，所形成的三相基波合成磁動勢的特點

是什么？如何改變?nèi)喈惒诫妱訖C的旋轉(zhuǎn)方向？（5分）

3、直流電機中，%>U或是判斷電機作為發(fā)電機還是電動機運行狀態(tài)的

根據(jù)，在同步電機中這個結(jié)論還正確嗎？為什么？決定同步電動機運行于發(fā)電機

還是電動機運行狀態(tài)的條件是什么？（5分）

六、計算題（29分）

1、某變電所有兩臺變壓器，聯(lián)結(jié)組別相同，數(shù)據(jù)如下：SN2=5000KVA；

UiN/U2N=30/10.5^V；。修=7%；S,V2=6300KE4；UiN/U2N=30/10.5A:V；

UKI=75%。輸出總負載為11000KVA時：（13分）

（1）、兩臺變壓器并聯(lián)運行，每臺變壓器應(yīng)分配負載是多少？（7分）

（2）、在沒有任何一臺過載的情況下，可輸出的最大總負載為多少？設(shè)備利用

率為多少？（6分）

2、一臺他勵直流電動機的數(shù)據(jù)為：UN=220V;1N=44.M;Ra=0.4Q;

〃N=1500r/min;&=7AW當額定負載時請計算：（16分）

（1）固有機械特性上的理想空載轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速降和額定電磁轉(zhuǎn)矩及額定輸出

轉(zhuǎn)矩；（10分）

（2）如在電樞回路串入電阻仆165。，求這時的轉(zhuǎn)速勺；（2分）

（3）如電源電壓下降為110V,電樞電路不串電阻，求這時的轉(zhuǎn)速4；（2分）

（4）若減弱磁通使①減小10%,求電樞不串接電阻時的轉(zhuǎn)速〃3（設(shè)調(diào)速前后轉(zhuǎn)

矩不變）；（2分）

標準答案

一、填空題（每空1分，共18分）

1、每極每相槽數(shù)q=10,槽距角a=6電角度，線圈節(jié)距丫尸25槽

2、變比為14.43o

3、改善磁動勢波形和電動勢波形

4、不變，增大。

5、U*"=定值。

6^0.2kw,9.8kwo

7、交流，直流。

8、250r/min,200r/mino

9、能耗制動，反接制動，回饋制動。

二、選擇題（每題2分，共20分）

A,C,B,A,B,D,C,C,B,A

三、判斷題（每空1分，共10分）

J,J,J,X,X,V,x,J,J,X

四、（5分）

Eab

bz

（3分）

連接組別：Yd3（2分）

五、問答題：（18分）

1、（8分）

（1）由于變壓器中主磁通與漏磁通所通過磁路的性質(zhì)不同，主磁通磁路是非線

性的，漏磁通磁路是線性的。（3分）

感：變壓器的短路電阻，RK=R1+R；：XK：變壓器的短路電抗，XK=X1+X；

其中鳥和X,分別為一次繞組的電阻和漏電抗，和X；分別為二次繞組的

電阻和漏電抗的折算值。（2分）

/??,：變壓器的勵磁電阻，是反映變壓器鐵耗大小的等效電阻不能直接用伏

安法測量。

X,“：變壓器的勵磁電抗，反映了主磁通對電路的電磁效應(yīng)。（2分）

&和X,“：都隨磁路飽和程度的增加而減?。?分）

2、（5分）

答：（1）、三相基波合成磁通勢是一個旋轉(zhuǎn)磁通勢，轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速

〃0=60/1/p,旋轉(zhuǎn)方向決定于電流的相序。（1分）

（2）、幅值月不變.為各相脈振磁通勢幅值的3/2倍。（1分）

（3）、三相電流中任一相電流的瞬時值達到最大值時，三相基波合成磁通

勢的幅值在這一相繞組的軸線上。（1分）

（4）、任意交換三相異步電動機的兩相接線柱的接線，改變電流的相序，

進而改變?nèi)嗷ê铣纱磐▌莸霓D(zhuǎn)向，從而改變?nèi)喈惒诫妱訖C的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向。（2

分）

3、（5分）

答：在同步電機中該結(jié)論不正確。（1分）

在直流電機中，直流電動勢Ea和直流電壓U哪個大，決定了直流電樞電流

的流動方向，從而決定了直流電機的運行狀態(tài)，而在同步電機中，電動勢和電壓

均為交流量，Ea和U哪個大并不能決定有功功率的流向。（2分）

決定同步電機運行于發(fā)電機還是電動機狀態(tài)的條件是，轉(zhuǎn)子勵磁磁動勢超前

還是滯后于氣隙磁通密度。超前時，是發(fā)電機狀態(tài)；滯后時，是電動機狀態(tài)。

Ea超前于U時，為發(fā)電機狀態(tài)；Ea滯后于U時，為發(fā)電機狀態(tài)（2分）

六、計算題（29分）

1、解：（1）忽略短路阻抗幅角之間的差別及從變壓器并聯(lián)運行的近視等效

電路看，總負載電流等于并聯(lián)的各臺變壓器負載電流之和，即：

/=/"

再以變壓器的相數(shù)和二次側(cè)相電壓乘以上式，即得總的并聯(lián)輸出負載容量,

它等于各變壓器所分擔的負載容量之和，即

S=S]+S2=0品1+-SN2

因為各變壓器負載系數(shù)與其短路阻抗的相對值（標幺值）成反比

%〃2=z；/z；；z；/z；=uKi/uK2（3分）

由已知條件可寫出

11000=^x5000+^x6300

…粵隹

,7.0%2

5,=5054KE4；S2=5946KVA（4分）

（2）為保證任何一臺變壓器均不過載，而總輸出負載又能最大，則要求阻

抗小的變壓器應(yīng)達到滿載即

乩=1;S,=SNI=5000KVA

7A%

A=—=0.933

27.5%'

而S2=儂a=0933x6300=5880KVA（2分）

最大總輸出負載為

s=S1+S2=5000+5880=10880KVA

并聯(lián)組的利用率：S/SN=S/（SM+SN2）=10880/11300=0.963（4分）

2、10分

解:

⑴絲川克（2分）

。①N=9.55CfOw=9.55x0.136=1.3

〃o=Q=1617.7（r/min）（2分）

7；=G①N/N=53.4（NM）（2分）

Anw=n0-nN=117.7（r/min）（2分）

2

T2N=9550PN/nN=44.6（N.m）（分）

（2）Sv_/,、（6，+=220_4L4x（1.65+0.4）=]000（“min）（2分）

U,v—Av4_220—41.4x0.4

（3）n2=687（"min）（2分）

30.136

（4）因調(diào)速前后轉(zhuǎn)矩不變得：（2分）

r=CMOv/v=CwO/,「黑人=皆44.1=45.7(A)

UN-"R"220-45.7x0.4

〃3=1650(r/min)

Q①0.136x0.9